摘要:近年來,伴隨天然氣汽車的出現和廣泛使用,CNG加氣站數量和規模也急劇增加,管理中存在諸多問題急需改善,其中安全問題引起社會各界關注。本文將主要圍繞幾種常見的壓縮天然氣加氣站安全問題展開分析,并提供具體優化對策以供參考。
關鍵字:壓縮天然氣;加氣站;安全問題
引言:
壓縮天然氣主要特點體現在易燃易爆和易蔓延兩方面,尤其是在高壓性質的作用下,讓這些特點更加顯著。若其安全站發生安全事故,不但能報廢相關設施,造成人身安全問題與經濟損失,還會導致社會恐慌,影響CNG推廣,制約綠色環保型產業進一步發展。
一、壓縮天然氣(CNG)加氣站安全問題類型
(一)加氣站問題種類
具有關調研表明,在加氣站各個系統中,其中有57%的問題存在于首氣系統;23%的問題出現于高壓儲氣系統;以及有11%的問題存在于壓縮系統,占問題總數的91%。剩下的分別在高壓管道與車用氣瓶中,占比為5%與4%。
在壓縮天然氣加氣站安全問題中,燃燒與爆炸問題是造成的影響最大,然后是首氣機有關部件失效、壓縮機冰堵、儲氣井套管滑落、高壓管線腐化失效以及壓縮機振動失效等等,首氣機有關部件失效在其中的比例最高,為55%。
(二)加氣站爆炸和燃燒事故主要原因剖析
針對CNG汽車加氣站來講,爆炸和火災帶來的影響非常巨大,不但能報廢設施,還能造成人身傷害與經濟損失問題。
1.危險性極高
一級可燃氣體:甲烷,是天然氣中的核心構成成分,屬于甲類火災危險性,只需要0.28mj的能源就能點火,并且易燃易爆炸、燃燒迅速、熱值大、蔓延能力強,若出現火災加大救援難度。
2.易于出現泄漏問題
此種汽車加氣站最為突出的特點便是具有高壓狀態的工藝過程,無論是壓縮機、干燥器、管道焊縫亦或是閥門等都十分易于出現泄漏問題,若碰到引火源便會產生爆炸與火災事故。
3.高壓工藝過程具有較大危險性
只有加壓到25mpa之上,才能讓天然氣順利進行儲存裝備中,保證加氣站正常運作。如果壓縮裝備或是存儲設施無法符合有關要求,稍有不慎,便會引發火災、爆炸事故。若站內設施的強度范圍低于高壓過程作業壓力,便會引發局部爆炸或者炸裂問題。
4.質量問題產生危險
若有未脫凈水出現在天然氣內,高壓狀態下液態水內的硫化氫腐化容器的速度要遠遠超過低壓狀態。并且在高溫環境中,CNG產生的液態水會冰堵閥門等部件,讓設施無法正常運作。
5.具有不同點火源
通常在交通要道一側建設商業化的加氣站,附近的環境較為繁雜,備受外界火源干擾,例如打電話時有幾率出現電火花、進出的車輛、打火機明火、煙火、雷擊、撞擊火花或者衣服帶靜電等等,都是加氣站火災的引火源。而操作過程中同樣具備不同點火源,例如設施運作時帶有電氣火花,管道里的天然氣在高速運動作用下出現靜電火源,操作過程中易于出現撞擊、摩擦火花等[1]。
6.從業人員管理和安全培訓存在不足
伴隨天然氣領域的飛速發展,有的小規模加氣站常常忽略對從業人員的培訓工作。這些人員常常在未接受任何培訓的狀況下就直接操作,易于導致操作失誤引發安全問題。還有一些工作人員沒有全方位的掌握安全知識,尤其是消防方面,無法實時找出火災隱患,也無法有效的處置突發性問題。另外,有的加氣站在安全生產、設施掌控、運營監管等方面也存在較多問題,這同樣是引發安全問題的主要因素。
二、壓縮天然氣(CNG)安全問題預防對策
(一)注重站內工藝防火
第一,甲類生產范圍主要包括儲氣井以及壓縮機室,其中后者未安裝可燃氣體濃度檢查裝備,如果泄露天然氣,發生預警并自行驅動軸流風機,以免由于天然級聚集引發危險。前者管道中沒有裝備壓力表和安全閥,有利于掌握壓力情況,并且在出現意外時,可利用安全閥排解壓力。
第二,加氣站內的管道與閥門防火。因為高壓管道內存在較大壓力,所以必須嚴格把好閥門與管道材料的質量,要挑選外國高質量閥門,保證滿足有關標準。另外,要使用無縫鋼管建設天然氣管道,其中包括高壓管道中的鍋爐與低壓管道中的低壓流體運輸,都要選用材質為不銹鋼的無縫鋼管。
第三,時刻遵循操作規范。縱觀站內分布,儲氣系統與壓縮裝備和附近建筑物的防火間距要參照我國下發的有關施工制度展開。加氣站平面分布則要參考城市燃氣設計規定與建筑設計防火要求開展,僅添加一些輔助設備、儲氣系統或者生產建筑即可,無需其他。需要需注意的是,辦公地點要和生產地區隔離開來。壓縮機組、首氣機、儲氣系統、調壓計量裝備等一定要設計顯著的隔離線,且滿足有關規定[2]。
(二)加強安全監控
要想預防CNG汽車加氣站出現安全問題,加強安全監控是一種非常有效的防范對策。監控內容主要涵蓋以下幾方面:
1.監控安全參數
具體是指監控壓力、可燃氣體濃度、天然氣中水和硫化氫的含量以及溫度等等。
2.監控視頻
具體內容主要包括監控儲氣系統、車輛、站內設施(比如壓縮機組)、出入人員等。嚴格依據我國下發的安全生產信息化建設標準、主要危險源4級監控網絡,站內安全監控體系的創建要利用以internet專網或者web為核心的B/S結構的監控中心級,采用C/S結構建設底部現場級。參照有關技術標準設置與安裝系統。與此同時,站內必須要設立切之可行的安全監控監管規范,有關從業人員一定要全面落實,從根源上避免安全問題。
(三)優化安全保護裝備
將安全保護裝備合理布置在壓縮天然氣站內,且參照相應設計和施工制度執行,從而控制與防范安全事故。另外,還要嚴格依據有關標準要求嚴格安裝電氣設施,鋪設供電線路,制定防靜電防雷接地方案。參照電力裝備設計標準與施工規定,加大防范與控制電火花、雷擊、靜電力度。
(四)強化規范建設和人員監管
工作人員正式開展實際工作前,必須要參加一定的崗前培訓,并且在入崗后也要積極參與培訓和再教育活動。讓從業人員能全面了解與掌握不同設施的作業原理,嫻熟的開展操作流程。與此同時,還要加強壓縮天然氣加氣站的安全監管工作,編制出一系列科學合理的安全監管措施與操作制度,全面落實,將責任劃分到具體人頭上,讓其深刻意識到安全工作的重要性。這樣一來,能高效的防范與避免有關安全事故的出現,保證人身安全,減少不必要的經濟損失。
結論:
綜上所述,CNG汽車不但具備汽車燃料可備用、成本投入少、節能環保等優勢,并且通過客戶調研與汽車天然氣應用量來看,其具備較大的發展空間。因此,加強壓縮天然氣加氣站安全管理有著重大意義。相關人員必須要對此加以重視,從人員管理和培訓、建設規章制度等方面入手,避免安全事故的發生。
參考文獻:
[1]徐東成.CNG加氣站事故分析及處理對策[J].山東化工,2016,45(02):134-135.
[2]周南竹.淺議CNG加氣站消防安全問題[J].江西化工,2017(03):156-157.
作者簡介:
姓名:宋蕭(1987.10.31);性別:男,籍貫:四川省宜賓市,學歷:本科,畢業于中國石油大學(北京);現有職稱:助理燃氣工程師,注冊安全工程師;研究方向:燃氣;